Diagnostic de la dépression et prédiction de l`efficacité d`un

UniversitéduQuébecenOutaouais
Départementd’informatiqueetd’ingénierie
Diagnosticdeladépressionetprédictiondel’efficacitéd’un
traitementchezdespatientsatteintsd’undésordredépressifmajeur
Mémoire
présentécommeexigencepartielleàlamaîtriseensciencesettechnologiesde
l’information
Par
IlhemRima
Directricederecherche:
Dr.RokiaMissaoui,UQO
MembresduJury:
DrAna‐MariaCretu,UQO
DrMoradBenyoucef,ÉcoleTelferdegestion,universitéd’Ottawa
Avril2014

Remerciements
JevoudraisremerciermadirectricederechercheDr.Rokiamissaouipourm'avoirguidée,
conseillée,etencouragéetoutaulongdemathèse.MesremerciementsvontégalementàDr.
VernerKnott,directeurduLaboratoiredeNeuroélectrophysiologieetdeRecherchesCognitives
(LNRC)del’Institutderechercheensantémentaledel’universitéd’Ottawa,pourla
documentation,lesexplicationsetl’aidefinancièrefournies.

Tabledesmatières
RemerciementsI
Résuméiii
1Introduction1
2Étatdel’art5
2.1Notionsfondamentalesdelafouillededonnées......................................................5
2.2Tâchesdefouillededonnées.....................................................................................6
2.2.1Classification..................................................................................................6
2.2.2Regroupement...............................................................................................7
2.2.3Association.....................................................................................................7
2.3L’électroencéphalogramme..........................................................................................8
2.4Marqueursbiologiquesélectroencéphalographiques..................................................9
2.5Modèlesdefouillededonnées...................................................................................13
2.5.1Réseauxdeneurones...................................................................................13
2.5.2Regroupement.............................................................................................15
2.5.3Règlesd’association.....................................................................................16
2.5.4Arbrededécision.........................................................................................17
3Méthodologie20

3.1Prétraitementdesdonnées............................................................................20
3.2Démarchedefouillededonnées....................................................................21
4Fouillededonnées–Partie124
4.1Prédiction....................................................................................................................24
4.1.1Réseauxdeneurones............................................................................................24
4.1.2Règlesd’association..............................................................................................27
4.1.3Regroupement......................................................................................................29
4.2Diagnostiquedeladépression....................................................................................30
4.2.1Règlesdeclassification..........................................................................................30
4.2.2Réseauxdeneurones............................................................................................32
5Fouillededonnées–Partie234
5.1Classificationpararbrededécision............................................................................34
5.2Règlesd’associationavecnégationetgénéralisationdevariables............................48
6Conclusion53
Références55

Résumé
Lebutdecetterechercheestd’utiliserdestechniquesdefouillededonnéessurdesinformations
extraitesd’électroencéphalogrammes(EEG)d’individuspouraussibienlediagnosticdela
dépressionquelaprédictiondel’efficacitéd’untraitementantidépressifàuneétapeprécocedes
soins.Pourlevoletdiagnostic,ils’agitdecomparerdeuxgroupesd’individus(maladesdépressifs
etsujetssains)surlabased’ondescérébrales(alpha,bêta,thêtaetdelta)extraitesdesEEGpour
identifiercellesquiexpliquentlemieuxl’étatdépressifetpourgénérerdesrèglesde
classificationpermettantdeprédirelaclassed’appartenanced’unindividu(sainoudépressif).
Quantauvoletdeprédiction,ils’agitd’utiliserdesondescérébralesetéventuellementd’autres
mesurescliniquesafind’identifierlespatientsquinerépondrontpasfavorablementàun
traitementaprèsjusteunesemainedesoinsaulieudedouzesemaines,commeilestsouvent
d’usage.Celaéviteraitdefairesubirauxpatientsnonrépondeursleseffetsindésirablesd’un
traitementinefficacesurunelonguedurée.
AprèsquelquestransformationsdedonnéesEEG,nousavonsappliquétroistechniquesdefouille
dedonnées:laclassification,leregroupementetlesrèglesd’association,etavonsobtenudes
résultatsjugésintéressantsetutilesparnospartenairescliniciens.Certainsrésultatsconfirment
ceuxdéjàobtenuspard’autresrecherchesantérieuresetportentprincipalementsurl’impactdes
ondesthêtasurlaprédictionprécocedel’efficacitéd’untraitementantidépressif.Nousavons
égalementadaptédesprocéduresdefouillededonnéesdéveloppéesaulaboratoireLARIMde
l’UQOauxdonnéessurladépressionafindegénérerdesmotifsspéciauxcommelesrègles
d’associationavecnégationoulesrèglesgénéraliséesimpliquantlapriseencomptede
hiérarchiesdegénéralisationsurlesattributs.
Cetravailrentredanslecadred’unprojetderechercheconduitauseinduCBAP(IBMcentrefor
BusinessAnalyticsandPerformance)del’ÉcoleTelferdegestionencollaborationavecDocteur
VernerKnott,directeurduLaboratoiredeNeuroélectrophysiologieetdeRecherchesCognitives
(LNRC)del’Institutderechercheensantémentaledel’universitéd’Ottawa.